Katalizator
- 1 - tijelo;
- 2 - brtva;
- 3 - saćasti katalizator
Elementi uključeni u katalizator i proizvodi koji napuštaju katalizator
Katalizatori se ugrađuju u sve automobile kako bi se smanjila količina štetnih tvari koje se ispuštaju u atmosferu s ispušnim plinovima.
Katalizator ispušnih plinova ima kućište od nehrđajućeg čelika na koje su zavareni ulazni i izlazni konusi s mlaznicama i montažnim prirubnicama, kao i reflektori topline koji drže keramičku oblogu. Cijeli unutarnji volumen kućišta zauzima keramički porozni monolit, fiksiran prstenovima ili mrežom od nehrđajućeg čelika. Struktura monolita je konvencionalni filter, ali je cijela unutarnja i vanjska površina pora u kontaktu s plinovima prekrivena vrlo tankim molekularnim slojem legure koja sadrži platinu, rodij i paladij. Porozni monolit ima veliku površinu prekrivenu ovom legurom vrlo skupih metala, što uglavnom određuje visoku cijenu katalizatora.
U katalizatoru se odvija reakcija koja pretvara potencijalno opasne ugljikovodike i ugljikov monoksid u ispušnim plinovima u bezopasne plinove i vodenu paru.
Motor zajedno s ispušnim plinovima ispušta kompletne proizvode u atmosferu (vodena para H2O, dušik N2 itd.) i nepotpuna (ugljikov monoksid CO, kao i CnHm, dušikovi oksidi NOX) izgaranje goriva. Ukupan broj komponenti sadržanih u ovim plinovima prelazi nekoliko stotina, a većina njih je štetna za ljudsko zdravlje.
Ispušni plinovi, koji prodiru kroz poroznu površinu monolita, prvo ga zagrijavaju, a drugo, dodatno oksidiraju. Iz CO se dobiva CO2, odnosno neotrovni ugljikov dioksid, CnHm prelazi u CO2 i H2O u nekoliko faza, NOX prelazi u molekularni N2, koji se nalazi u običnom zraku, i u vodu. Jednom riječju, u katalizatoru se odvijaju prilično složene kemijske reakcije, zbog visoke temperature i prisutnosti posebnog premaza skupih metala.
Glavni pozitivni učinak katalizatora je potpuna neutralizacija triju komponenti – CO, CnHm, NOX – kojih u ispušnim plinovima ima više nego ostalih štetnih tvari. I to se postiže ne samo zbog prisutnosti platine, rodija i paladija. Važnu ulogu igra temperatura koja se održava u rasponu od 300–800°C. Ako se spusti na 250°C, kemijske reakcije neutralizacije CO, CnHm, NOX, unatoč prisutnosti metala katalizatora, neće se dogoditi. A na temperaturi od oko 900°C, katalitički film počinje se topiti i raspadati.
Benzinski motori
Na svim modelima s katalizatorom sustav dovoda goriva je zatvorenog tipa, odnosno na temelju signala senzora za kisik ugrađenog u ispušni sustav, upravljačka jedinica stalno optimizira sastav smjese goriva i zraka. Ovisno o sadržaju kisika u ispušnim plinovima, senzor za kisik inducira napon od 0,1 V (visok sadržaj kisika, siromašna smjesa) do 0,9 V (niska koncentracija kisika, bogata smjesa). Na temelju tih podataka upravljačka jedinica motora mijenja vrijeme otvaranja mlaznica za gorivo i mijenja omjer goriva u smjesi goriva i zraka. Metrički omjer smjese goriva, pri kojem dolazi do potpunog izgaranja i nema štetnih tvari u ispušnim plinovima, iznosi 14,7 težinskih dijelova zraka po 1 dijelu goriva.
Katalizator učinkovito djeluje na temperaturama od +300°S do +800°S.
Dizel motori
Kod vozila s dizelskim motorima obrada ispušnih plinova provodi se nereguliranim oksidacijskim katalizatorom.
Smanjenje postotka dušikovih oksida u ispušnim plinovima dizelskog motora postiže se ugradnjom sustava za dopaljivanje dijela ispušnih plinova na vozilo (EGR). EGR ventil sustava za ponovno izgaranje ispušnih plinova ugrađen je u koljeno ispušnog sustava i njime upravlja regulator vakuuma. EGR ventil na toplom motoru usmjerava dio ispušnih plinova u komore za izgaranje motora, što rezultira smanjenjem temperature i, u isto vrijeme, postotka dušikovih oksida u ispušnim plinovima.
Rad vozila s katalizatorom
Katalizator je pouzdan i jednostavan uređaj koji ne zahtijeva nikakvo održavanje, ali postoje neke činjenice kojih vlasnik mora biti svjestan kako bi maksimalno produljio vijek trajanja katalizatora.
Ne koristite olovni benzin u vozilu opremljenom katalizatorom, jer će olovo obložiti plemenite metale u rešetki katalizatora, smanjujući njihovu učinkovitost pretvorbe i na kraju oštetiti katalizator.
Uvijek održavajte sustav paljenja i goriva u savršenom redu.
Ako primijetite izostanak paljenja dok motor radi, nemojte upravljati vozilom dok se problem ne riješi.
Ako se lampica upozorenja za kontrolu motora upali dok motor radi, obratite se servisu što je prije moguće. Ako postoji oštećenje upravljanja motorom, tada osim povećanja potrošnje goriva i smanjenja dinamičkih karakteristika motora, može doći do kvara katalizatora.
Nemojte pokretati motor vučom.
Nemojte isključivati paljenje pri visokim brzinama motora.
Nemojte koristiti aditive za gorivo i motorno ulje jer aditivi mogu sadržavati tvari koje mogu oštetiti katalizator.
Nemojte voziti vozilo ako se iz ispušne cijevi vidi trag plavog dima.
Nakon gašenja motora, ispušni sustav još dugo emitira znatnu količinu topline, stoga izbjegavajte parkiranje automobila na travi i suhom lišću. Imajte na umu da je katalizator krhak, stoga izbjegavajte udarce kada uklanjate katalizator ili ispušni sustav.
Katalizator koji se koristi na dobro podešenom automobilu trebao bi trajati od 100 do 160 tisuća kilometara automobila.
Komentari posjetitelja